精品解析：北京市牛栏山第一中学2025-2026学年度第二学期期中考试高二物理试卷

牛栏山一中2025—2026学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单选题（每小题3分，共42分） 1. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个单摆在同一地点做简谐振动，其中周期最长的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 2. 如图所示为两列频率相同的横波相遇时的情况。M点是波谷与波谷相遇的点，N点是波峰与波峰相遇的点，Q点是波峰与波谷相遇的点，P点是MN连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. P点是振动减弱点 B. N点的振幅大于Q点的振幅 C. M点的振幅大于P点的振幅 D. 再经过时，M质点运动至P点 3. 杨氏双缝干涉实验中，双缝之间的距离为，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。光屏上标记两条亮纹中心位置，测其间距为，则（　　） A. 相邻两暗条纹间距为 B. 相邻两亮条纹间距为 C. 双缝与光屏间的距离为 D. 双缝与光屏间的距离为 4. 在磁场中有一条通电直导线，图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向（“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“⊗”表示电流垂直于纸面向里），其中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示是1932年物理学家劳伦斯发明的回旋加速器装置，其主体部分是两个形金属盒，两金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，、分别与高频交流电源两极相连，不计带电粒子通过盒间窄缝的时间及相对论效应，下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子从磁场中获得能量 B. 带电粒子每次经过窄缝时都被加速 C. 增大加速电场的电压，可使粒子射出加速器时的动能增大 D. 为使带电粒子每次通过窄缝时都被加速，交变电流频率要不断调整 6. 如图所示，金属圆环水平固定，一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则（　　） A. 在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直增大 B. 在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直减小 C. 在S极靠近圆环过程中，环中产生逆时针（俯视）感应电流 D. 在S极靠近圆环过程中，环中产生顺时针（俯视）感应电流 7. 有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把U形磁铁放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，则铜盘（　　） A. 不受影响，和原先一样转动 B. 很快停下来 C. 比原先需要更长时间停下来 D. 比原先更快地转动 8. 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生交变电流图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 交变电流的周期为 B. 交变电流的有效值为 C. 时，穿过线圈的磁通量为零 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 9. 一电阻不计的线框在匀强磁场中匀速转动，标有“20V、20W”的两个相同灯泡和都正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为，为定值电阻，图示时刻线框平面与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（　　） A. 线框的输出功率为200W B. 电阻消耗的电功率为180W C. 线框在图示位置时，线框的输出电压最大 D. 线框从图示位置转过时，通过线框的电流为1A 10. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。图示为某时刻电路的工作状态，则下列说法正确的是（ ） A. 该时刻，电路中的电流正在减小 B. 该时刻，电容器的电场能正在减小 C. 其他条件不变，仅在线圈中插入铁芯，则振荡周期减小 D. 其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 11. 有一种测定压力变化的传感器，其结构原理如图所示。A为固定电极板，B为可动电极板，可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定，当待测压力施加在可动电极板上时，使可动电极板发生形变，从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻R与电源相连，电源两端的电压恒定，已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况，下列说法中错误的是（　　） A. 当待测压力减小时，电流计的指针向左偏转 B. 当待测压力增大时，电流计的指针向左偏转 C. 当待测压力不变时，电流计的示数为零 D. 当待测压力为零时，电流计的示数为零 12. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示。现把乙分子从处由静止释放，则（　　） A. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力一直做负功 B. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为斥力 C. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小 D. 乙分子从到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大 13. 如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像，图中AB与横轴平行，B点、C点与坐标原点在一条直线上，AC与竖直轴平行，则（　　） A. 由状态A变化到状态B的过程体积减小 B. 由状态A变化到状态B的过程压强不变 C. 由状态B变化到状态C的过程气体对外界做功 D. 由状态B变化到状态C的过程体积减小 14. 如图所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 至时间内，磁铁受到线圈的作用力始终向上 B. 至时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下 C. 若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍 D. 若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值可能几乎不变 二、实验题（15题9分，16题15分，共计24分） 15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为L的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，测得油膜占有的正方形小格个数为n。 （1）以下假设与本实验有关的是_____； A. 将油酸分子视为球形 B. 将油膜看成单分子层 C. 油膜中分子沿直线排列 D. 油酸分子紧密排列无间隙 （2）油酸分子直径约为______（用题中所用符号表示）； （3）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏大，可能是由于_____； A. 油酸未完全散开时就描下油膜轮廓 B. 计算油膜面积时把半格左右的均算成一格 C. 实验使用的油酸酒精溶液在空气中搁置了较长时间 D. 在向量简中滴入总体积为V的N滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 16. 在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________。 A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 叠成的绝缘铜片 D. 叠成的绝缘硅钢片 （2）本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 D. 合理外推法 （3）实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的匝数之比________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 （4）引起变压器能量损失的原因是________。 A. 线圈通有电流时会发热 B. 所用学生电源的电压太低 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 交变电流产生的磁场不可能完全锁定在铁芯内 （5）某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图________（选填丙或丁），理由是________。 三、解答题（共计34分，请写出必要的文字说明） 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从x轴上的P点垂直x轴射入磁场OP长度为L，并垂直于y轴离开磁场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的速率v； （2）粒子在磁场中运动的时间t。 18. 质量为5g的子弹以300m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500g的木块，设子弹穿过木块后的速度为100m/s，重力加速度取，则： （1）求子弹穿过木块后的瞬间，木块获得的速度大小； （2）求木块上升的最大高度。 19. 如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和，两导轨间距为，电阻不计。在之间接有一阻值的电阻。导体杆质量为，电阻，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）杆速度减为时，杆加速度大小； （2）杆速度减为时，求杆上、两点电势差并判断、两点谁的电势更高？ （3）整个过程电阻上产生的热量； 20. 图所示的金属轨道中，部分固定在水平面上，左侧与竖直弧形轨道平滑连接，右侧与倾角为的足够长的粗糙倾斜轨道平滑连接，其中左侧部分轨道间距为右侧部分轨道间距为，长度足够长，仅轨道的水平部分到之间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。甲、乙两根金属杆长度均为，电阻均为，质量分别为，金属杆乙静置于右侧水平轨道上，将金属杆甲从左侧弧形轨道上距水平面高为处静止释放，当金属杆甲越过前已做匀速运动，当金属杆乙在与金属杆甲第一次共速后冲上右侧倾斜轨道，已知金属杆乙返回倾斜轨道底部前金属杆甲已停止向右运动，金属杆乙返回倾斜轨道底部后，金属杆甲向左越过前已与金属杆乙再次共速，当金属杆甲向左越过后立即将金属杆乙锁定。已知金属杆乙与右侧倾斜轨道间的动摩擦因数为，其余摩擦均不计，整个运动过程中两杆均与导轨保持良好接触且两杆一直未发生碰撞，除两杆以外其余电阻均不计，当地重力加速度为。求： （1）金属杆甲刚进入磁场区域瞬间，金属杆乙加速度的大小； （2）金属杆乙沿右侧倾斜轨道上滑的最大高度； （3）从金属杆甲开始运动到最终停下的整个过程中，甲杆中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 牛栏山一中2025—2026学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单选题（每小题3分，共42分） 1. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个单摆在同一地点做简谐振动，其中周期最长的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】A 【解析】 【详解】根据单摆的周期公式 由图可知甲单摆摆长最长，所以周期最长的是甲，故选A。 2. 如图所示为两列频率相同的横波相遇时的情况。M点是波谷与波谷相遇的点，N点是波峰与波峰相遇的点，Q点是波峰与波谷相遇的点，P点是MN连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. P点是振动减弱点 B. N点的振幅大于Q点的振幅 C. M点的振幅大于P点的振幅 D. 再经过时，M质点运动至P点 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，M点和N点都是振动加强点，根据干涉定义可知，在MN连线上的点都是振动加强点，故P点是振动加强点，A错误； B．依题意，Q点是振动减弱点，故N点的振幅大于Q点的振幅，B正确； C．根据前面分析知M点的振幅等于P点的振幅，C错误； D．波传播时，每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波运动，D错误。 故选B。 3. 杨氏双缝干涉实验中，双缝之间的距离为，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。光屏上标记两条亮纹中心位置，测其间距为，则（　　） A. 相邻两暗条纹间距为 B. 相邻两亮条纹间距为 C. 双缝与光屏间的距离为 D. 双缝与光屏间的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为，故A错误，B错误； CD．公式 代入 解得双缝与光屏间的距离，故C正确，D错误。 故选C。 4. 在磁场中有一条通电直导线，图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向（“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“⊗”表示电流垂直于纸面向里），其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．由左手定则可知，A项中安培力的方向竖直向下，C项中安培力的方向垂直纸面向里，D项中安培力方向水平向右，故A正确，BC错误； B．由于电流方向与磁场方向平行，导线不受安培力，故B错误； 故选A。 5. 如图所示是1932年物理学家劳伦斯发明的回旋加速器装置，其主体部分是两个形金属盒，两金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，、分别与高频交流电源两极相连，不计带电粒子通过盒间窄缝的时间及相对论效应，下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子从磁场中获得能量 B. 带电粒子每次经过窄缝时都被加速 C. 增大加速电场的电压，可使粒子射出加速器时的动能增大 D. 为使带电粒子每次通过窄缝时都被加速，交变电流频率要不断调整 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．带电粒子每次经过窄缝时都被加速，带电粒子在电场中获得能量，粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有 解得 粒子获得的最大动能 由此可知粒子射出加速器时的动能与磁感应强度B和盒半径R有关，与加速电场的电压U无关，故B正确，AC错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，加速电场变化的频率与粒子在磁场中运动频率相等，所以不需要不断调整交变电流的频率，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，金属圆环水平固定，一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则（　　） A. 在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直增大 B. 在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直减小 C. 在S极靠近圆环过程中，环中产生逆时针（俯视）感应电流 D. 在S极靠近圆环过程中，环中产生顺时针（俯视）感应电流 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量先增大后减小，AB错误； CD．在S极靠近圆环过程中，穿过环的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，环中的感应电流的磁场方向向下，则感应电流沿顺时针（俯视）方向，C错误，D正确。 故选D。 7. 有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把U形磁铁放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，则铜盘（　　） A. 不受影响，和原先一样转动 B. 很快停下来 C. 比原先需要更长时间停下来 D. 比原先更快地转动 【答案】B 【解析】 【详解】当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流，处于磁场中受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，使铜盘很快停下来。 故选B。 8. 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生交变电流图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 交变电流的周期为 B. 交变电流的有效值为 C. 时，穿过线圈的磁通量为零 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图像可得，交变电流完成一次周期性变化的时间（周期），不是，故A错误； B．该交变电流峰值，正弦式交变电流有效值，故B错误； C．时，感应电流，感应电动势为零，由法拉第电磁感应定律可知此时磁通量变化率为零，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故C错误； D．时，感应电流达到峰值，感应电动势最大，由，​可知穿过线圈的磁通量变化率​最大，故D正确。 故选D。 9. 一电阻不计的线框在匀强磁场中匀速转动，标有“20V、20W”的两个相同灯泡和都正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为，为定值电阻，图示时刻线框平面与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（　　） A. 线框的输出功率为200W B. 电阻消耗的电功率为180W C. 线框在图示位置时，线框的输出电压最大 D. 线框从图示位置转过时，通过线框的电流为1A 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于两个灯泡都正常发光，可知原线圈的电流为 副线圈的输出电压为 根据原副线圈的电压比等于匝数比，即 解得原线圈的输入电压为 则线圈的输出电压为 故线框的输出功率为，故A错误； B．根据能量守恒，可知电阻R消耗的电功率为，故B正确； C．线框在图示位置时，线框磁通量最大，线框的磁通量变化率为零，则线框的输出电压最小，故C错误； D．线框从图示位置转过90°时，线圈磁通量为零，此时通过线框的电流最大，因线框产生的是正弦式交流电，则，故D错误。 故选B。 10. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。图示为某时刻电路的工作状态，则下列说法正确的是（ ） A. 该时刻，电路中的电流正在减小 B. 该时刻，电容器的电场能正在减小 C. 其他条件不变，仅在线圈中插入铁芯，则振荡周期减小 D. 其他条件不变，仅增大电容器的电容，则振荡周期减小 【答案】B 【解析】 【详解】B．由图知，电容器上极板带正电，下极板带负电，电流方向沿回路由上极板流出，再回到下极板，这表明此时电容器正在放电。所以电容器所带电荷量正在减小，电容器的电场能也正在减小，而线圈中的磁场能正在增大，故B正确。 A．在电容器放电过程中，回路电流由零逐渐增大到最大值，所以该时刻电流不是正在减小，故A错误。 C．振荡电路的周期为，仅在线圈中插入铁芯时，线圈电感增大，所以周期增大，不是减小，故C错误。 D．仅增大电容器的电容时，周期也增大，不是减小，故 D 错误。 故选B。 11. 有一种测定压力变化的传感器，其结构原理如图所示。A为固定电极板，B为可动电极板，可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定，当待测压力施加在可动电极板上时，使可动电极板发生形变，从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻R与电源相连，电源两端的电压恒定，已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况，下列说法中错误的是（　　） A. 当待测压力减小时，电流计的指针向左偏转 B. 当待测压力增大时，电流计的指针向左偏转 C. 当待测压力不变时，电流计的示数为零 D. 当待测压力为零时，电流计的示数为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．当待测压力减小时，电容器极板间的距离增大，根据，可知减小，结合，不变，则减小，电容器放电，电流计电流从“﹣”接线柱流入，指针向右偏转，故A错误； B．当待测压力增大时，电容器极板间的距离减小，根据，可知增大，结合，不变，则增大，电容器充电，电流计电流从“﹢”接线柱流入，指针向左偏转，故B正确； C．当待测压力不变时，电容不变，电容器不存在充放电过程，电流计无电流，示数为零，故C正确； D．当待测压力为零时，板B处于静止且电容器电容不变，电容器无充放电过程，电流计示数为零，故D正确。 由于本题选错误的，故选A。 12. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示。现把乙分子从处由静止释放，则（　　） A. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力一直做负功 B. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为斥力 C. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小 D. 乙分子从到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．乙分子从r3到的过程中，甲、乙两分子间的作用力表现为引力，且甲、乙两分子间的作用力先增大后减小，故甲、乙两分子间作用力一直做正功，C正确，AB错误； D．乙分子从r3到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小再增大，D错误。 故选C。 13. 如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像，图中AB与横轴平行，B点、C点与坐标原点在一条直线上，AC与竖直轴平行，则（　　） A. 由状态A变化到状态B的过程体积减小 B. 由状态A变化到状态B的过程压强不变 C. 由状态B变化到状态C的过程气体对外界做功 D. 由状态B变化到状态C的过程体积减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图可知，气体由状态A变化到状态B的过程压强不变，温度升高，根据盖吕萨克定律可知，气体的体积增大，故A错误，B正确； CD．由图可知，气体由状态B变化到状态C的过程，压强与热力学温度成正比，根据查理定律可知，气体的体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功，故CD错误。 故选B。 14. 如图所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 至时间内，磁铁受到线圈的作用力始终向上 B. 至时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下 C. 若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍 D. 若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值可能几乎不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．磁铁在线圈上方下落过程中，当磁铁接近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，磁铁在靠近线圈下方下落过程中，穿过线圈的磁通量减小，可知磁铁下落过程中，在线圈中产生感应电流的一段时间内，感应电流激发的磁场对磁铁有磁场力的作用，根据楞次定律可知，该磁场力阻碍磁铁的相对运动，可知磁铁受到线圈的作用力向上，考虑到玻璃管为长玻璃管，在磁铁距离线圈较远时，线圈中不会产生感应电流，则线圈对磁铁无作用力，则t1～t3时间内磁铁不是始终受到线圈向上的作用力，故AB错误； C．如果没有磁场力的作用，对线圈有 解得 若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，由于实际上线圈中产生了感应电流，该激发的磁场对磁铁有磁场力的作用，根据上述可知，该磁场力做负功，即速度并不是原来的两倍，可知，线圈中产生的电动势峰值不会加倍，即线圈中产生的电流峰值也不会加倍，故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律有 令单匝线圈电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律有 解得 则该值与线圈匝数无关，由于高度不变，可知线圈中产生的电流峰值可能几乎不变，故D正确。 故选D。 二、实验题（15题9分，16题15分，共计24分） 15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为L的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，测得油膜占有的正方形小格个数为n。 （1）以下假设与本实验有关的是_____； A. 将油酸分子视为球形 B. 将油膜看成单分子层 C. 油膜中分子沿直线排列 D. 油酸分子紧密排列无间隙 （2）油酸分子直径约为______（用题中所用符号表示）； （3）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏大，可能是由于_____； A. 油酸未完全散开时就描下油膜轮廓 B. 计算油膜面积时把半格左右的均算成一格 C. 实验使用的油酸酒精溶液在空气中搁置了较长时间 D. 在向量简中滴入总体积为V的N滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 【答案】（1）ABD （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 该实验采用理想模型法，即将油酸分子视为球形，将油膜看成单分子层，油酸分子紧密排列无间隙；与实验无关的是油膜中分子沿直线排列。 故选ABD。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积 油酸分子直径约为 【小问3详解】 某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏大，根据，则 A．油酸未完全散开时就描下油膜轮廓，则S偏小，则油酸分子直径的测量值偏大，A正确； B．计算油膜面积时把半格左右的均算成一格，则S偏大，则油酸分子直径的测量值偏小，B错误； C．实验使用的油酸酒精溶液在空气中搁置了较长时间，则油酸酒精溶液的浓度变大，油膜面积偏大，则油酸分子直径的测量值偏小，C错误； D．在向量筒中滴入总体积为V的N滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴，则得到的一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V0偏小，则油酸分子直径的测量值偏小，D错误； 故选A。 16. 在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________。 A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 叠成的绝缘铜片 D. 叠成的绝缘硅钢片 （2）本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 D. 合理外推法 （3）实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的匝数之比________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 （4）引起变压器能量损失的原因是________。 A. 线圈通有电流时会发热 B. 所用学生电源的电压太低 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 交变电流产生的磁场不可能完全锁定在铁芯内 （5）某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图________（选填丙或丁），理由是________。 【答案】（1）D （2）A （3）大于 （4）ACD （5） ①. 丁 ②. 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 【解析】 【小问1详解】 为防止出现涡流，产生能量损耗，变压器铁芯采用叠成的绝缘硅钢片制成。 故选D。 【小问2详解】 探究电压比和匝数比的关系时，需要保持一个线圈匝数不变，改变另一个线圈匝数研究关系，采用的是控制变量法。 故选A。 【小问3详解】 理想变压器满足 实际变压器存在能量损耗，副线圈电压U2小于理想输出电压，因此测得的电压比大于实际的原、副线圈的匝数比。 【小问4详解】 A．线圈有电阻，电流通过时会有发热损耗，故A正确； B．电源电压不是能量损失的原因，故B错误； C．铁芯在交变磁场中产生涡流，会有发热损耗，故C正确； D．交变磁场的磁感线不会完全封闭在铁芯内，漏磁带来能量损耗，故D正确。 故选ACD。 【小问5详解】 [1]本实验需要减小副线圈的能量损耗，丙图副线圈接小灯泡，负载电流大，损耗大，误差大；丁图副线圈接内阻极大的电压表，电流近似为零，损耗小更接近理想变压器规律，因此选丁。 [2]丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小。 三、解答题（共计34分，请写出必要的文字说明） 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从x轴上的P点垂直x轴射入磁场OP长度为L，并垂直于y轴离开磁场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的速率v； （2）粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 据题意和几何关系可得粒子在磁场中运动的半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力 解得 【小问2详解】 粒子在磁场中运动四分之一个周期，运动时间为 18. 质量为5g的子弹以300m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500g的木块，设子弹穿过木块后的速度为100m/s，重力加速度取，则： （1）求子弹穿过木块后的瞬间，木块获得的速度大小； （2）求木块上升的最大高度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设 ，，， 由动量守恒定律 解得木块获得的速度大小 （2）由机械能守恒有 解得 19. 如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和，两导轨间距为，电阻不计。在之间接有一阻值的电阻。导体杆质量为，电阻，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）杆速度减为时，杆加速度大小； （2）杆速度减为时，求杆上、两点电势差并判断、两点谁的电势更高？ （3）整个过程电阻上产生的热量； 【答案】（1） （2）1.5V，b点电势高 （3） 【解析】 【小问1详解】 ab杆速度减为2m/s时，ab杆产生的电动势为 回路电流为 ab杆受到的安培力为 则ab杆的加速度的大小为 【小问2详解】 根据右手定则可知，b点电势高于a点电势，根据闭合电路的欧姆定律可知，杆上、两点电势差 【小问3详解】 由能量守恒可知整个过程产生的热量为 电阻R上产生的热量为 20. 图所示的金属轨道中，部分固定在水平面上，左侧与竖直弧形轨道平滑连接，右侧与倾角为的足够长的粗糙倾斜轨道平滑连接，其中左侧部分轨道间距为右侧部分轨道间距为，长度足够长，仅轨道的水平部分到之间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。甲、乙两根金属杆长度均为，电阻均为，质量分别为，金属杆乙静置于右侧水平轨道上，将金属杆甲从左侧弧形轨道上距水平面高为处静止释放，当金属杆甲越过前已做匀速运动，当金属杆乙在与金属杆甲第一次共速后冲上右侧倾斜轨道，已知金属杆乙返回倾斜轨道底部前金属杆甲已停止向右运动，金属杆乙返回倾斜轨道底部后，金属杆甲向左越过前已与金属杆乙再次共速，当金属杆甲向左越过后立即将金属杆乙锁定。已知金属杆乙与右侧倾斜轨道间的动摩擦因数为，其余摩擦均不计，整个运动过程中两杆均与导轨保持良好接触且两杆一直未发生碰撞，除两杆以外其余电阻均不计，当地重力加速度为。求： （1）金属杆甲刚进入磁场区域瞬间，金属杆乙加速度的大小； （2）金属杆乙沿右侧倾斜轨道上滑的最大高度； （3）从金属杆甲开始运动到最终停下的整个过程中，甲杆中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）金属杆甲进入磁场时速度为，由 得 甲进入磁场瞬间，有 对乙，有 联立可解得 （2）当甲进入磁场达到匀速运动时，回路中无电流，有 即 对甲 对乙 联立解得 ， 当甲越过后，甲、乙总动量守恒，设甲、乙第一次共速为，由 得 此后甲、乙一起匀速运动直到乙冲上右侧倾斜轨道，设乙能上滑的最大高度为，有 解得 （3）甲在左侧运动过程中 又 解得 从金属杆甲越过后到甲乙第一次共速过程中 又 解得 设金属杆乙返回倾斜轨道底部时速度为，由 解得 此时甲已经停止向右运动，该过程中 又 解得 设甲乙向左达到共速为，有 解得 当乙锁定后，易证明金属杆甲离开宽为的磁场区域后不会再回到该区域 又 解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $